TW200521247A - Hot work tool steel and die component excellent in resistance to melting loss - Google Patents

Description

200521247 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於適合於A 1壓鑄用的模具構件的耐熔化損 失性優良之高溫工具鋼及模具構件。 【先前技術】 長久以來，作為A 1壓鑄用的模具本體、中心型、插入 模及供液金屬管（以下，總稱此等為模具構件）用的材料， 一直使用JIS SKD61，SKD6，SKD62等的高溫工具鋼。 但是，F e與A 1的親和性強，且模具構件較容易與A 1熔 液反應，形成F e - A 1的金屬間化合物等而容易產生表層部 脫落的現象、即所謂熔化損失。該熔化損失還包括基於磨 損及炫執的脫落。 該熔化損失尤其容易在高溫的A 1熔液與由高速接觸的 熔液口附近的模具的段差部及插入模等處產生。 而且，若此種熔化損失變大時，而有在製品上產生凸部 缺陷，或製品的分離模變得困難等的問題。 因此，要求有對耐A 1熔化損失性優良之模具構件用的 材料。 以往，為提高耐A 1熔化損失性，是通過進行軟氮化處 理等的表面處理，也可進行將表層改質為較母材高的高耐 A 1熔化損失性的層。 但是，在施行依此種的表面處理的改質處理的情況，雖 在殘留有表層的改質層的初期的期間可防止熔化損失，但 因為其表層的改質層隨之消失的緣故，其後母材發生熔化 312/發明說明書(補件)/93-03/92136138 200521247 損失而有與上述相同的問題。 據此，在依表面處理施行表層的改質處理的情況，強烈 要求母材本身的耐A 1熔化損失性。 【發明内容】 本發明係以上述問題為背景而達成的發明，其目的在 於，提供一種可一邊保持優良的韌性、耐熱裂性，一邊對 耐A 1熔化損失性優良的耐熔化損失性優良之高溫工具鋼 及模具構件。 申請專利範圍第1項為有關高溫工具鋼者，其特徵為含 有如下的組成：重量百分比滿足C : 0 . 1 0〜0 . 3 5 %、S i : < 0.80%、Μη: $3.0%、C r : 2 . 0 〜未滿 7.0%、1 /2 W + Μ ο : 0. 3 〜5 · Ο %、Ν :大於（Κ Ο 5 〜Ο . 5 Ο %、C + Ν : Ο . 2 0 〜Ο · 6 Ο % (但 C/N ： S 6 )、Ο : ^ Ο . Ο 1 Ο Ο % > Ρ ： ^ 0.0 5 0 %' A 1 ： S 0· Ο 5 Ο °/〇，餘量 則實質由F e組成。 申請專利範圍第2項之發明，係於申請專利範圍第1 項，其特徵為··還含有重量百分比滿足V : 0 . 0 1〜未滿0 . 5 % 的組成。 申請專利範圍第3項之發明，係於申請專利範圍第1或 2項，其特徵為：還含有重量百分比滿足N i : $ 2 . 0 %、C 〇 : S 5 . 0 %的1種或2種的組成。 申請專利範圍第4項之發明，係於申請專利範圍第1至 3項中任一項，其特徵為：還含有重量百分比滿足T i : S 1 . 0 %、T a : ^ 1 . 0 % > B ： S 0 . 0 1 0 %、C u ·· S 1 · 0 % 的 1 種或 2 種以上的組成。 6 312/發明說明書(補件)/93-03/9213613 8 200521247 申請專利範圍第5項之發明，係於申請專利範圍第1至 4項中任一項，其特徵為：還含有重量百分比滿足S : S 0 . 0 5 0 %、C a : ^ 0 . 0 1 0 0 % > S e ： ^ 0 . 0 1 0 0 °/〇 > T e ： $0.0100%、 Zr ： ^ 0 . 010 0 % > Mg： ^ 0 . 010 0 % > Y ： S 0 · 10 0 % 的 1 種或 2 種以上的組成。 申請專利範圍第6項之發明係關於模具構件者，其特徵 為：由申請專利範圍第1至5項中任一項的高溫工具鋼所 組成。 申請專利範圍第7項之發明係關於模具構件者，其特徵 為：由申請專利範圍第1至5項中任一項的高溫工具鋼所 組成，其表層藉由表面處理被改質處理為較母材具有更高 的耐A 1炫化損失性的層。 本發明者經由對高溫工具鋼的耐A 1熔化損失性所作的 種種研究，發現藉由增加N量以提升耐A 1熔化損失性的情 事。 但是，單單提高N量的情況，若V量多時將形成粗大的 1次碳氮化物，會有作為模具構件所必要的韌性、耐熱裂 性降低的情況，為防止韌性、耐熱裂性等的特性的降低， 發現減低V量，再加上將C + N量及（C / N )比控制為一定的幅 度的方法相當有效。 本發明係在如此知識的基礎上完成者，以增力α N量、減 低V量、將C + Ν量及（C / Ν )比控制在指定範圍内為主，藉由 上述本發明便可在不損及高溫工具鋼的韌性、耐熱裂性之 下而提高耐A 1熔化損失性。 312/發明說明書(補件)/93-03/92136138 200521247 以往，在高溫工具鋼中，V為不可或缺的組成成份。 例如，在J I S S K D 6 1的情況，V含有0 · 8〜1 . 2 ◦ %，另夕卜， 在J I S S K D 6 2的情況，V含有0 , 2 0〜0 · 6 0 %，再者，在J I S S K D 8的情況，V含有1 . 7 0〜2 · 2 0 °/〇。 此等高溫工具鋼中V的作用，為藉由V的碳化物以提高 硬度及耐磨耗性，另外，V的微細的2次碳化物係藉由結 晶顆粒的所謂止銷效果而將結晶顆粒微細化，以確保韌性。 另一方面，凝固時產生的粗大的V的1次碳化物也有損 及高溫工具鋼的韌性、耐熱裂性的不良影響。 相對於此，在以高水準含有N而組成的本發明的高溫工 具鋼中，可消除以往所必不可缺的V的含有，在該情況也 可確保充分的韌性、耐熱裂性。 關於該詳細理由，尚無從完全明確，但可以推知在本發 明的高溫工具鋼中，使含有高含量的N與例如Cr等來形成 微細的氮化物，然後，將該微細的氮化物置換為V的微細 的2次碳化物而將結晶顆粒微細化，在確保韌性的同時還 提高耐熱裂性。 本發明中，寧願利用未含有V以排除因V的粗大的一次 碳化物引起的不良影響，以便較以往增大而提高韌性、耐 熱裂性。 但是，V具有提高硬度及耐磨耗性的機能，因此本發明 中在較硬度及耐磨耗性而寧願更為要求韌性、耐熱裂性的 情況，則排除含有V，而在想並同時提高硬度及耐磨耗性 的情況，則可使V含有量在一定值以下，可根據不同目的 8 3 12/發明說明書(補件)/93-03/9213613 8 選擇。 4 士 右 含 有 V 時 以 其 含 有 量 條 件 〇 此 的 本 發 明 的 高 溫 工 具 況 與 依 表 面 處 理 的 表 件 的 補 修 週 期 的 延 長 度 〇 可 省 略 表 層 改 質 用 的 表 所 需 費 用 0 一 步 省 略 表 面 處 理 5 因 理 要 化 費 的 功 夫 可 減 的 補 修 費 用 的 減 少 0 中 ， 根 據 中 請 專 利 範 圍 質 處 理 模 具 構 件 的 表 層 A 1熔化損失性的層£ 以 如 此 般 的 改 質 處 理 5 失 性 〇 作 為 表 層 改 質 用 的 表 面 滲 透 法 匕處理 化 浸 硫 化 軟 氮 化 硬 氮 法 200521247 作任意的 但是， 要的前提 在將如 構件的情 行模具構 的尺寸精 另夕卜， 構件用的 因為進 正表面處 模具構件 本發明 處理被改 有南的耐 藉由施 耐熔化損 在此 ， 1 .擴散 (A)氮 4 鹽浴氮 氣體Ιι 電漿氮 2.塗覆 少於0 . 5 %的較少量為其必 鋼應用於壓鑄用的模具 層改質的有無無關，可進 可長期間高精度維持製品 面處理，藉此可減低模具 此在補修模具時可省略修 少補修的頻率，還可達成 第7項之發明，藉由表面 ，可改質處理為較母材具 可進一步提高模具構件的 處理可例示如下的内容。 氮化 化 化 312/發明說明書(補件)/93·03/9213613 8 9 200521247 (A) CVD 法 熱CVD(TiN、TiC、TiCN、Al2〇3化合物的單層或多層的 形成等） 電漿 CVD(TiN、 TiAIN、 TiC、 TiCN、 DLC 化合物的單層 或多層的形成等） (B) PVD 法 離子植入（TiN、TiAIN、Cr*N、TiC、TiCN、DLC 化合物的 單層或多層的形成等） 濺鍍（T i N、T i A 1 N、C r N、A 12 0 3化合物的單層或多層的形 成等） (C) 氧化處理（Fe2〇3、Fe3〇4化合物的單層或多層的形成 等） 其次，詳細說明本發明之各化學成份的限定理由如下。 C ： 0.10-0.35% C為確保硬度及耐磨耗性用的必要元素，作為高溫工具 鋼，為確保充分的硬度及耐磨耗性，有必要添力口 0 . 1 0 %以 上。 但是，若過量添加的情況，因熔製時生成粗大的共晶碳 化物、及淬火時未固熔的碳化物的增力σ而招致韌性、耐熱 裂性的降低，因此將其上限設為0 . 3 5 °/〇。

Si： <0.80% S i為脫氧用的必要元素。另外，為對提高切削性及回火 軟化抵抗性用也很有效的元素。 但是，若過量添加的情況，因韌性、耐熱裂性的降低的 10 3丨2/發明說明書(補件)/93-03/92136138 200521247 緣故，有必要將其設為未滿0 . 8 0 %。最好設為超過0 . 1 0〜 0.50%°

Mn： ^3.0% Μη作為脫氧用的元素，另外為確保淬火性及硬度所必要 的元素，希望添加0 . 0 2 %以上。較佳為添加0 . 1 %以上，最 佳為添加0 . 3 %以上。 另一方面，若過量添加的情況，因招致加工性降低的緣 故而設為3 . 0 %以下。較佳為2 . 0 %以下，最佳為1 · 0 %以下。 C r : 2 . 0 〜未滿 7 . 0 °/〇

Cr為形成碳化物以使基地的強化及耐磨耗性提升，另外 確保淬火性用的必要元素，希望添加2 . 0 %以上。較佳為添 加3 . 0 %以上，最佳為添加4 · 0 %以上。 但若過量添加的情況，因招致淬火性及高溫強度的降低 的緣故而設為未滿7 . 0 %。較佳為6 . 5 %以下。 1 / 2 W + Μ 〇 : 0.3-5.0% 為形成碳化物以使基地的強化及耐磨耗性提升，另外為 確保淬火性用所必要，為獲得如此的效果，有添加0 . 3 %以 上的必要。 但若過量添加的情況，因招致韌性的降低的緣故而將上 限設為5. 0%。 尚且，因Mo及W具有同等的效果，W為Mo的約2倍的 原子量的緣故，本發明中係以Μ◦當量來規定。其添加方法 可單獨也可複合。 Ν :大於 0 . 0 5 〜0 . 5 0 % 11 3丨2/發明說明書(補件)/93-03/92136138 200521247 N為提高耐A 1熔化損失性及硬度所必要的元素。為提升 該耐A 1熔化損失性有影響微細氮化物、碳氮化物的生成的 可能性。 為獲得該效果，有添加超過0 . 0 5 %的必要。 但若過量添加時，因共晶碳氮化物量增加而使得韋刃性及 耐熱裂性降低、及存在可由合金組成所添加的極限量的緣 故而將上限設為0 . 5 0 %。 C+N ： 0.20〜0.60% 為抑制共晶碳氮化物的生成以提升韌性，有將C + N量抑 制在0 . 6 0 %以下的必要。 但若添加量過低時硬度降低的緣故，則將下限設為 0.20%。最好設為 0 . 3 0 〜0。4 5 %。 C/N : ^ 6 為提升耐A 1熔化損失性，發現邊添加N邊減少C量相 當有效，亦即藉由將C / N控制在6以下，可大幅提升耐A1 熔化損失性。作為其理由可認為是微細的氮化物及碳氮化 物量增加的緣故。 0 : $0.0100% 0為使韌性及耐熱裂性降低用的理想元素，為無可避免 所含有的元素，本發明中是限制在0. 0 1 0 0 %以下。最好為 0 . 0 0 3 0 % 以下。 P ·· ^ 0.0 5 0 % P為使韌性及耐熱裂性降低用的理想元素，為無可避免 所含有的元素，本發明中是限制在0 . 0 5 0 ¾:以下。最好減低 12 312/發明說明書(補件)/93-03/9213613 8 200521247 為0 . 0 1 5 %以下。 A 1 ： ^ 0.0 5 0 % A 1為有效作為強脫氧材的元素’另外’為防止結晶粒粗 大化或提升氮化性用的元素，最好添加0 . 0 0 1 %以上。 但若過度添加的話，會招致材料的清淨度降低或切削性 降低的緣故，而限定在0 . 0 5 0 %以下。 V : 0 . 0 1 〜未滿 0 . 5 % V為對形成碳化物、以使基地的強化及耐磨耗性提升有 效的元素，另外，藉由微細的碳化物的形成對提升結晶粒 的微細化、進而提升韌性相當有效，故可根據必要添加為 0 . 0 1 %以上。 但若過度添加的話，在熔製時會生成粗大的共晶碳化 物、碳氮化物，及在淬火時因未固熔而殘留的碳化物、碳 氮化物量增加而招致韋刃性及对熱裂性的降低，因此，使添 加量為未滿0 . 5 %。較好為0 . 4 %以下，更好為0 . 3 %以下。 N i ： ^2.0% N i為對提升淬火性及基地強化有效的元素，可根據必要 予以添加。此時的理想量為0 . 0 1 %以上，更好為0 . 0 3 %以 上，最好為0 . 0 5 %以上。 但若過度添加的話，因加工性降低的緣故而有將上限設 為2 . 0 %的必要。更好為1 . 5 %以下，最好為1 . 0 %以下。

Co: ^5.0%

Co為對基地的強化、提升耐磨耗性有效的元素，可根據 必要予以添力。。此時的理想量為0 · 0 1 %以上，更好為〇 . 〇 3 % 13 312/發明說明書(補件)/93-03/9213613 8 200521247 以上，最好為0 . 0 5 %以上。 但若過度添加的話，因加工性降低的緣故而有將上 為5 . 0 %的必要。更好為4 . 0 %以下，最好為3 . 0 %以下 T i ： ^1.0% T i為對形成碳化物、防止Ά火時的結晶粒粗大化有 元素，可根據必要予以添加。此時的理想量為0 . 0 1 %以 更好為0 . 0 3 %以上，最好為0 . 0 5 %以上。 但若過度添加的話，因會生成粗大的碳氮化物，使 性及耐熱裂性降低的緣故而有將上限設為1 . 0 %的必要 好為0 . 7 %以下，最好為0 . 5 %以下。 T a : ^ 1.0%

Ta為對形成碳化物、防止淬火時的結晶粒粗大化有 元素，可根據必要予以添加。此時的理想量為0 . 0 Γ/◦以 更好為0 . 0 3 %以上，最好為0 . 0 5 %以上。 但若過度添加的話，因會生成粗大的碳氮化物，使 性及耐熱裂性降低的緣故而有將上限設為1 . 〇 %的必要 好為0 . 7 %以下，最好為0 . 5 %以下。 B ： ^0.010% B為對提升淬火性有效的元素，可根據必要予以添i 此時的理想量為0 . 0 0 0 1 %以上，更好為0 . 0 0 0 3 %以上， 為0 . 0 0 0 5 %以上。 但若過度添加的話，因會使高溫加工性及韌性降低 故而有將上限設為0 . 0 1 0 %的必要。更好為0 . 0 0 7 %以下 好為0 . 0 0 5 %以下。 3 12/發明說明書(補件)/93-03/92丨36138 限設 〇 效的 上， 得韌 。更 效的 上， 得韌 〇更 最好 的緣 ，最 14 200521247

Cu ： ^ 1.0%

Cu為對基地的強化有效的元素，可根據必要予以添加。 此時的理想量為0 . 0 1 %以上，更好為0 . 0 3 %以上，最好為 0 . 0 5 %以上。 但若過度添加的話，因韌性降低的緣故而有將上限設為 1 · 0 %的必要。更好為0 . 7 %以下，最好為0 . 5 %以下。 S ·· ^ 0.0 5 0 % S為無可避免所含有的元素，對提升切削性有效，可根 據必要予以添力π 。但若過度添加的話，因韌性降低的緣故 而有將上限設為0 . 0 5 0 %的必要。 C a : ^ 0 . 0 1 0 0 %

Ca為對提升切削性有效的元素，可根據必要予以添加。 但若過度添力π的話，因韌性降低的緣故而將上限設為 0.0100%°

Se ： ^ 0.0100%

Se為對提升切削性有效的元素，可根據必要予以添加。 但若過度添加的話，因韌性降低的緣故而將上限設為 0.0100%° T e ： ^0.0100%

Te為對提升切削性有效的元素，可根據必要予以添加。 但若過度添加的話，因韌性、高溫加工性降低的緣故而將 上限設為0 . 0 1 0 0 %。 Z r ： ^0.0100%

Zr為對提升切削性有效的元素，可根據必要予以添加。 15 3 12/發明說明書(補件)/93-03/92136138 200521247 但若過度添加的話，因韌性降低的緣故而將上限設為 0 · 0 1 0 〇 〇/〇 °

Mg： ^0.0100%

Mg是於熔製時用作為脫氧、脫硫的元素。另外，對提升 在雨溫的強度、札延性也有效。 雖可根據必要予以添加，但若過度添加的話，因高溫加 工性降低的緣故而將上限設為0 . 0 1 0 0 %。 Y : ^0.100% Y為對在模具表面形成氧化被膜，改善耐磨耗性、耐熔 執性、财熱裂性有效的元素，可根據必要予以添加。但若 過度添加的話，因韌性降低的緣故而將上限設為0. 1 0 0 %。 【實施方式】 其次，詳述本發明之實施例如下。 (實施例1 ) 為提高鋼塊中的氮濃度，在將熔解、鑄入的裝置全體可 加壓至1 0氣壓為止的加壓熔解爐，將表1所示組成的鋼 50kg熔解，並予以鑄造。但關於表1中的以往的鋼，是在 真空熔解爐被熔解、鑄造。 16 312/發明說明書(補件)/93-03/9213613 8 200521247 %1·0"€00 %io ·0%S00,0 %〇〇00·0 』z一 cdo

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CO LD OJ CO (NI 寸’ C5 1Ξ co CT> 寸 <=> CD

CO (NI 卜|oo (NI CM (NI 3雄瀑 oon 9 Π r6/eorA6/ff}3i)_ssis®iNI π 200521247 接著，以1 2 3 0 °C χ 1 0 h r的條件進行均熱，其後鍛造為 6 0 m m的角材，以8 7 0 °C X 1 3 h r —徐冷的條件進行回火，粗 加工A 1熔化損失試驗片、硬度試驗片、夏比（C h a r p y )試驗 片、熱裂試驗片、高溫大越式磨耗試驗片的各試驗片。 其後，以如下表2所示條件進行淬火/回火（但關於硬度 試驗片則以後述（B)的條件進行淬火/回火），接著，精加工 A1溶化損失試驗片、硬度試驗片、夏比（Charpy)試驗片、 熱裂試驗片、高溫大越式磨耗試驗片的各試驗片。 在此，A1熔化損失試驗片為0 10mmx60mmL;硬度試驗片 為10mm角xlOmm;另外，夏比（Charpy)試驗片為JIS3號 試驗片，熱裂試驗片為4 Ιδιππιχδιπιπ，兩溫大越式磨耗試驗 片為 1 0 m m χ 1 7 m m χ 3 0 m m 〇 表2 鋼種系 淬火 回火 硬度 SKS61(No.27), SKD62(No.28) 1030°Cx 30 分—油冷 620〜630wCx lh—空冷，2 回 HRC45 No. 1 〜14, 20〜26 鋼 1030t：x 30 分—油冷 600〜670tx lh—空冷，2 回 HRC45 SKD8(No. 29) 1175ΐχ 30分—油冷 670vCx lh—空冷，2 回 HRC45 No. 15 〜19 & 1175°Cx 30 分—油冷 660〜680wCx lh—空冷，2 回 HRC45 於是，關於各試驗片，以如下的條件實施A 1熔化損失 試驗、硬度試驗、夏比（C h a r p y )試驗、熱裂試驗。 表3顯示其結果。 (A ) A 1熔化損失試驗片 將試驗片的3 0 m m浸潰於A 1熔化金屬液中，以描繪直徑 3 0 mm的圓的方式使試驗片中心旋轉，來調查A 1的熔化損 失狀況。 • A1 合金：B390(A卜17Si-4. 5Cu) 18 312/發明說明書(補件)/93-03/92136138 200521247

•熔化金屬液溫度：7 5 0 °C •旋轉數：200rpm •浸潰時間：3 0分 將試驗後的試驗片浸潰於飽和N a Ο Η水溶液中而除去附 著的A 1合金，測定重量而以下式的熔化損失率來評價耐熔 化損失性。 熔化損失率（％ )=(試驗前重量一試驗後重量）+(試驗前 的 0 10mm><30mmL 部的重量）x 100 (B )淬火/回火硬度 以鹽爐而在下述的條件實施熱處理後，測定洛氏硬度 (Rock we 1 /hardeness) 〇 •淬火：1 0 3 0 °C x 3 0分、油冷 •回火：6 5 0 °C x 1小時、空冷x 2回 (C)夏比（Charpy)試驗 從鋼材的寬度方向採取試驗片（T方向），根據J I S Z 2 2 4 2 來評價夏比衝擊值。 (D )熱裂試驗 使用高頻加熱、水冷式的熱裂試驗機進行評價。具體在 將表層部的7 0 0 °C加熱 水冷進行1 0 0 0回重複後，測定產 生於試樣表面的裂紋深度、根數，以裂紋的平均長度來評 價耐熱裂性。 (E )南溫大越式磨耗試驗 以7 0 0 C的大越式磨耗試驗的結果為基礎，將以往鋼 N 〇. 2 7的耐磨耗性作為1 0 0，以指數表示其他鋼種的耐磨耗 19 312/發明說明書(補件)/93-03/92136138 200521247 性〇 表3 No. 熔化損失率 (%) 650°C回火硬度 (HRC) 夏比衝擊值 (I/cm2) 平均裂紋長度 (β m) 财磨耗性 備考 實 施 例 1 18 42. 3 46 17 105 2 15 41. 7 44 16 107 3 12 43.4 48 19 102 4 19 40. 7 42 17 103 5 16 41.9 47 13 102 6 17 43. 7 31 19 108 7 19 40. 3 47 16 103 8 18 41.2 43 12 104 9 19 42.4 46 18 102 10 17 41. 5 42 11 106 11 16 43.8 34 13 114 12 12 43.2 37 17 108 13 19 41.3 48 14 103 14 13 43.6 43 18 103 15 14 40.9 36 16 116 16 12 43. 8 35 17 113 17 13 44.3 37 19 102 18 17 43. 5 41 17 110 19 12 42. 4 32 18 107 20 16 42.1 34 17 112 比 較 鋼 21 32 44. 2 36 11 122 22 18 44.8 17 14 128 23 28 44. 1 33 16 121 24 37 41.3 46 22 117 25 17 43. 9 25 23 104 26 22 43. 7 12 39 102 以 往 鋼 27 57 43. 3 28 25 100 JIS SKD61 28 38 45. 1 36 42 108 JIS SKD62 29 41 46.7 26 32 124 JIS SKD8 如表3的結果所示，在N 〇. 2 7、2 8、2 9的以往鋼的情況，

任一鋼種的耐熔化損失性（熔化損失率）不良，另外韌性（夏 比衝擊值）、耐熱裂性（平均裂紋長度）的任一者均為不充分 值。 另一方面，在比較鋼中，相對於No.21、23、24的耐熔 20 312/發明說明書(補件)/93-03/9213613 8 200521247 化損失性（熔化損失率）不良，Ν ο · 2 2、2 5、2 6的韌性（夏比 衝擊值）低，No. 24、25、26的耐熱裂性（平均裂紋長度）不 充分，在實施例的情況，财炼化損失性、硬度、勃性、耐 熱裂性、耐磨耗性的任一者均可獲得良好的特性。其中， 暫時N量多的Ν 〇. 3、1 2、1 4、1 7的耐熔化損失性尤其優良。 另外，關於未添加V的No. 3、5、13鋼種，可獲得高韌 性（夏比衝擊值）。 (實施例2 ) 關於表4所示組成的鋼（實施例及以往鋼），以與實施例 1相同的加壓熔解爐（實施例）與真空誘導爐（以往鋼）來熔 製50kg的鋼錠，鑄造為020mm的圓材，其後以870 °C實施 回火處理。 21 312/發明說明書(補件)/93-03/92136138 200521247 ττ 備考 SKD6 1 1 C/N UTD 卜 CO oo 1.66 ;C + N i_ 0.396 卜 T-H 寸 CD CO i 1H CD 卜 LO 1' CI5 ο CO i 1 CD 〇 CO H CD CD 〇 r-H 0.009 0.008 > i 1 OO CD LO CD CD Ο CO CNI t < CO CD oa Ul Ο CO 寸 LO r-H LO LO 00 0.003 0.002 CU 卜 CZ) CD CD 0.009 a CO LO 〇 CN] CO CD 0. 94 LO τ ί CD o OO CO cz> CO CXI CD 實施例 oos 19 e l(N6/s—e6/ff41s^^^餾/(Nlrn 200521247 接著，實施例、以往鋼均切斷為各3根2 0 0 in m的長度後， 藉由旋削粗加工為0 1 5 m m χ 2 Ο 0 m m，接著以1 Ο 3 0 °C x 1 h r的 條件進行回火後，以5 8 0〜5 9 0 °C x 8 h r的條件進行2次回 火，分別將硬度調整為H R C 3 8、4 5、5 2。 然後，將此等精加工為鑄拔銷形狀，接著實施表層改質 用的表面處理。 在此，表面處理係在實施例、以往鋼中，關於H R C 3 8的 素材，均以5 2 5 °C X 2 . 5 h r的條件進行氣體軟氮化處理，另 外關於H R C 5 2的素材，則藉由P V D處理形成C r N被膜。 尚且，關於HRC45的素材，則不實施表面處理。 在A 1壓鑄模具（汽缸頭型）組入上述鑄拔銷進行鑄造試 驗。此時針對無表面處理的鑄拔銷，使用5000擊（shot)， 針對施以表面處理的鑄拔銷，使用2 0 0 0 0擊（s h 〇 t)。 然後，測定鑄造前的鑄拔銷重量及鑄造後的鑄拔銷重 量。 此時，铸造後的鎿拔銷浸潰於飽和N a Ο Η水溶液内，在 除去附著的A 1合金後測定重量。 然後，藉由（試驗前重量）一（試驗後重量）求得熔化損失 所造成的減量，進行熔化損失性的評價。 表5顯示結果。 23 312/發明說明書(補件)/93-03/9213613 8 200521247 表 區分 熔化損失減量 無表面處理 氣體軟氮化處理 PVD處理 以往鋼 3. 6g 2. 73g 0. 07g 實施例 1 . 7g 0 . 6 4 g 0. 03g 從表5的結果可知，在實施例中，藉由實施表層改質用 的表面處理可更為有效減低熔化損失減量。 以上，詳細說明了本發明的實施例，但此僅為其中一例 而已，本發明在未超出其實質内容的範圍内可以各種變化 形態進行實施。 24 3丨2/發明說明書(補件)/93-03/92136138

Claims (1)

1. 200521247 拾、申請專利範圍： 1 . 一種耐熔化損失性優良之高溫工具鋼，其特徵為含有 如下的組成： 、 重量百分比滿足 C : 0.10-0.35% Si： <0.80% Μη: ^3.0% C r : 2 . 0 〜未滿 7 . 0 % 1 / 2 W + Μ ο : 0.3-5.0% Ν :大於 0 . 0 5 〜0 . 5 0 % C + N ： 0 . 2 0 〜0 . 6 0 0/〇 (但 C/N ： ^ 6) 0 ： ^ 0 . 0 10 0% P ： ^ 0 . 0 5 0 % A 1 : S 0 . 0 5 0 %， 餘量則實質由F e組成。 2 .如申請專利範圍第1項之耐熔化損失性優良之高溫工 具鋼，其中，還含有重量百分比滿足V : 0 . 0 1〜未滿0 . 5 % 的組成。 3 .如申請專利範圍第1項之耐熔化損失性優良之高溫工 具鋼，其中，還含有重量百分比滿足 N i ： ^2.0% Co: ^5.0% 的1種或2種的組成。 4 .如申請專利範圍第2項之耐熔化損失性優良之高溫工 25 3丨2/發明說明書(補件)/93-03/92136138 200521247 具鋼，其中，還含有重量百分比滿足 N i ： ^2.0% Co: ^5.0% 的1種或2種的組成。 5 .如申請專利範圍第1至4項中任一項之耐熔化損失性 優良之高溫工具鋼，其中，還含有重量百分比滿足 T i ： ^1.0% T a : ^1.0 % B ： ^ 0.010% C u : ^ 1.0% 的1種或2種以上的組成。 6。如申請專利範圍第1至4項中任一項之耐熔化損失性 優良之高溫工具鋼，其中，還含有重量百分比滿足 S ： ^ 0 . 0 5 0 % Ca ： ^ 0. 0100% S e : ^ 0.0100% T e : ^ 0.0100% Z r : ^ 0.0 100% Mg: ^ 0.0100% Y ： ^0.100% 的1種或2種以上的組成。 7 .如申請專利範圍第5項中任一項之耐熔化損失性優良 之高溫工具鋼，其中，還含有重量百分比滿足 S ： ^ 0 . 0 5 0 % 26

   312/發明說明書(補件)/93-03/92〗3613 8 200521247 C a ： ^0.0100% S e : ^ 0. 0 10 0% T e ： ^0.0100% Z r ： ^0.0100% Mg： ^0.0100% Y ： ^0.100% 的1種或2種以上的組成。 8. —種耐熔化損失性優良之模具構件，其特徵為： 由申請專利範圍第1至4項中任一項的高溫工具鋼所組 成。 9. 一種耐熔化損失性優良之模具構件，其特徵為： 由申請專利範圍第5項的高溫工具鋼所組成。 1 0 . —種耐熔化損失性優良之模具構件，其特徵為： 由申請專利範圍第6項的高溫工具鋼所組成。 1 1 . 一種耐熔化損失性優良之模具構件，其特徵為： 由申請專利範圍第7項的向溫工具鋼所組成。 1 2 . —種耐熔化損失性優良模具構件，其特徵為： 由申請專利範圍第1至4項中任一項的高溫工具鋼所組 成， 其表層藉由表面處理被改質處理為較母材高的高耐A 1 溶化損失性的層。 1 3 . —種耐熔化損失性優良模具構件，其特徵為： 由申請專利範圍第5項的高溫工具鋼所組成， 其表層藉由表面處理被改質處理為較母材高的高耐 27 312/發明說明書(補件)/93-03/92136138 200521247 A 1炫化損失性的層。 1 4 . 一種耐熔化損失性優良模具構件，其特徵為： 由申請專利範圍第6項的高溫工具鋼所組成， 其表層藉由表面處理被改質處理為較母材高的高耐 A 1溶化損失性的層。 1 5 . —種耐熔化損失性優良模具構件，其特徵為： 由申請專利範圍第7項的局溫工具鋼所組成’

   其表層藉由表面處理被改質處理為較母材高的高耐 A 1熔化損失性的層。

   312/發明說明書(補件)/93-03/92136138 28 200521247 柒、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（ ）圖。 (二) 本代表圖之元件代表符號簡單說明： 無 捌、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 無 3丨2/發明說明書(補件)/93-03/92136138